專利名稱：一種組合光電二極管及其環(huán)境光傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光傳感器領(lǐng)域，具體涉及一種組合光電二極管及具有該組合光電二極管的環(huán)境光傳感器。
背景技術(shù)：
環(huán)境光傳感器用于檢測周圍環(huán)境光的亮度。目前，環(huán)境光傳感器的感光兀件多為組合光電二極管(Combined Photo Diode)。組合光電二極管包括兩個(gè)結(jié)構(gòu)相似的普通光電二極管，通過特殊工藝或結(jié)構(gòu)改造使兩個(gè)光電二極管的輸出光譜存在差異，后續(xù)通過電路將兩個(gè)光電二極管輸出的光電流放大并做差，得到與人眼感光特性相似的曲線。組合光電二極管實(shí)現(xiàn)人眼感光特性的關(guān)鍵在于如何制造出兩個(gè)二極管輸出光譜的差異。專利CN201255663 “一種智能可見光傳感器”中提出利用兩個(gè)光電二極管η阱結(jié)深的不同，形成兩個(gè)光電二極管輸出光譜的差異。該方法需要對光電二極管的兩個(gè)結(jié)深進(jìn)行精確控制，且要求對兩個(gè)光電二極管光電流進(jìn)行處理的電路能夠準(zhǔn)確的配比兩個(gè)光電流的系數(shù)。而在工藝制作中不同結(jié)深帶來的載流子本身特性的變化對光譜曲線形狀的影響不可忽略，并且工藝參數(shù)如結(jié)深、載流子的分布差異、PN結(jié)電場的分布差異、邊墻PN結(jié)的差異以及PN結(jié)厚度差異等的不確定性為做差光電流的系數(shù)配比帶來很大的難度，需要通過大量的實(shí)驗(yàn)才能確定，故該方法在實(shí)際應(yīng)用中的可操作性不強(qiáng)。專利ZL 200610089849.6 “半導(dǎo)體光傳感器裝置”中提出利用鍍膜的方式使兩個(gè)光電二極管輸出的光譜存在差異。該方法應(yīng)用較為普遍，但是由于增加了鍍膜工藝，在實(shí)際應(yīng)用中不僅要選擇合適的鍍膜材料，而且增加若干鍍膜工序，導(dǎo)致成本增加。因此，需要一種易于實(shí)現(xiàn)、工藝簡單、成本較低的組合光電二極管以及由其形成的環(huán)境光傳感器，用于實(shí)現(xiàn)人眼感光特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，特別是提供一種實(shí)現(xiàn)人眼感光特性的組合光電二極管，具有工序簡單、易于實(shí)現(xiàn)、成本較低的優(yōu)點(diǎn)。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面提供一種組合光電二極管，包括:半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底具有第一摻雜類型；第一光電二極管，包括:第一深阱，所述第一深阱位于所述半導(dǎo)體襯底中，且具有第二摻雜類型，第三阱，所述第三阱位于所述半導(dǎo)體襯底中所述第一深阱的上方，具有第一摻雜類型，所述第三阱的結(jié)深和表面積分別小于所述第一深阱的結(jié)深和表面積，所述第三阱和所述第一深阱的交界處形成第一 PN結(jié)，所述第一深阱和所述半導(dǎo)體襯底的交界處形成第二 PN結(jié)，第一陽極，所述第一陽極與所述半導(dǎo)體襯底接觸，第一陰極，所述第一陰極與所述第一深阱和所述第三阱接觸；和第二光電二極管，包括:第二深阱，所述第二深阱位于所述半導(dǎo)體襯底中，且具有第二摻雜類型，所述第二深阱和所述半導(dǎo)體襯底的交界處形成第三PN結(jié)，第二陽極，所述第二陽極與所述半導(dǎo)體襯底接觸，第二陰極，所述第二陰極與所述第二深阱接觸。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一陽極與所述半導(dǎo)體襯底接觸處形成有第一摻雜區(qū)，所述第一陰極與所述第一深阱和所述第三阱接觸處分別形成有第二摻雜區(qū)和第三摻雜區(qū)，所述第二陽極與所述半導(dǎo)體襯底接觸處形成有第四摻雜區(qū)，所述第二陰極與所述第二深阱接觸處形成有第五摻雜區(qū)，所述第一深阱和第二深阱之間形成有第六摻雜區(qū)。其中，第一摻雜區(qū)、第三摻雜區(qū)、第四摻雜區(qū)、第五摻雜區(qū)分別用于形成第一陽極、第一陰極、第二陽極、第二陰極的接觸，；第二摻雜區(qū)用于形成第一深阱的接觸。各摻雜區(qū)的目的均在于減小接觸電阻。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一、第三、第四、第六摻雜區(qū)為第一類型重?fù)诫s，所述第二、第五摻雜區(qū)為第二類型重?fù)诫s。各摻雜區(qū)的摻雜類型與其所處襯底區(qū)域的摻雜類型相同，并且通過高濃度摻雜可以進(jìn)一步減小接觸電阻。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一深阱和第二深阱均為輕摻雜深阱。由于阱摻雜濃度越小，PN結(jié)厚度越大，產(chǎn)生的光電流越大。故通過設(shè)置輕摻雜的第一深阱和第二深阱可以增加第二 PN結(jié)和第三PN結(jié)的厚度，提高二極管的靈敏度。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一摻雜類型為P型，所述第二摻雜類型為η型。由于傳感器器件一般采用P型半導(dǎo)體襯底，故第一摻雜類型為P型，從而使形成在半導(dǎo)體襯底中的組合光電二極管的PN結(jié)與半導(dǎo)體襯底的導(dǎo)電類型匹配。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一深阱和第二深阱的結(jié)深相同，以減少制作過程所需掩模板的數(shù)量，降低制造成本。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一陽極、第一陰極、第二陽極、第二陰極位于所述半導(dǎo)體襯底的第一表面，且所述半導(dǎo)體襯底的第一表面上形成有圖案化的布線層，覆蓋所述第一陽極、第一陰極、第二陽極和第二陰極區(qū)域并為其提供接觸。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述布線層中設(shè)置有多個(gè)通孔，所述第一陽極、第一陰極、第二陽極和第二陰極分別從所述多個(gè)通孔引出。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述布線層上形成有鈍化層，以對組合光電二極管器件形成保護(hù)層。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述鈍化層在所述第一光電二極管和第二光電二極管的感光面上分別設(shè)置有窗口，以使更多的光線照射到所述感光面上，達(dá)到提高所述組合光電二極管靈敏度的目的。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述器件表面形成有抗反射層ARC，既可以實(shí)現(xiàn)器件與外界環(huán)境的隔離，又可以降低特定波段光線的反射。本發(fā)明另一方面提供一種環(huán)境光傳感器，包括:根據(jù)本發(fā)明第一方面的組合光電二極管；第一放大電路，所述第一放大電路的輸入端與所述第一光電二極管的第一陽極和第一陰極連接，用于對所述第一光電二極管的光電流進(jìn)行放大；第二放大電路，所述第二放大電路的輸入端與所述第二光電二極管的第二陽極和第二陰極相連嗎？)，用于對所述第二光電二極管的光電流進(jìn)行放大；減法器，與所述第一放大電路和所述第二放大電路的輸出端連接，用于對放大后的光電流做減法計(jì)算。本發(fā)明提供一種組合光電二極管及由其構(gòu)成的環(huán)境光傳感器，該組合光電二極管通過利用PN結(jié)的短接改變光電二極管響應(yīng)光譜的方式，獲得接近人眼特性的光譜響應(yīng)曲線，最終實(shí)現(xiàn)類人眼特性。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的組合光電二極管不需要對結(jié)深進(jìn)行精確控制，從而降低了配比實(shí)驗(yàn)的難度。此外，該組合光電二極管具有工序簡單、易于制備、成本較低的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1是本發(fā)明實(shí)施例的組合光電二極管的結(jié)構(gòu)剖面圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的組合光電二極管的光譜響應(yīng)曲線。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。，在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。本發(fā)明實(shí)施例一方面提供一種組合光電二極管，圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例的組合光電二極管的結(jié)構(gòu)剖面圖，如圖1所不，該組合光電二極管包括:半導(dǎo)體襯底100、第一光電二極管200和第二光電二極管300。其中，半導(dǎo)體襯底100具有第一摻雜類型。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)公知的設(shè)計(jì)要求，半導(dǎo)體襯底100可以是P型襯底或者η型襯底。由于現(xiàn)有技術(shù)中制作傳感器器件通常采用P型襯底，故在本發(fā)明實(shí)施例中，半導(dǎo)體襯底100以P型硅襯底為例，故本發(fā)明實(shí)施例中的第一摻雜類型為P型摻雜，第二摻雜類型為η型摻雜，從而使形成在半導(dǎo)體襯底100中的組合光電二極管的PN結(jié)與半導(dǎo)體襯底100的導(dǎo)電類型匹配。在其他實(shí)施例中，襯底100還可以包括其他基本半導(dǎo)體，例如鍺和金剛石?；蛘?，半導(dǎo)體襯底100可以包括化合物半導(dǎo)體，例如碳化硅、砷化鎵、砷化銦或者磷化銦。此外，半導(dǎo)體襯底100可以可選地包括外延層，可以被應(yīng)力改變以增強(qiáng)其性能，以及也可以包括絕緣體上硅(SOI)結(jié)構(gòu)。第一光電二極管200包括:第一深阱201、第三阱203、第一陽極205和第一陰極207。第一深阱201位于半導(dǎo)體襯底100中且具有第二摻雜類型。第三阱203位于半導(dǎo)體襯底100中第一深阱201的上方、且具有第一摻雜類型。第三阱203的結(jié)深和表面積分別小于第一深阱201的結(jié)深和表面積，故第三阱203形成在第一深阱201的內(nèi)部，第三阱203和第一深阱201的交界處形成第一 PN結(jié)ΡΝ1，第一深阱201和半導(dǎo)體襯底100的交界處形成第二 PN結(jié)ΡΝ2。第一陽極205與半導(dǎo)體襯底100接觸，第一陰極207與第一深阱201和第三阱203接觸。第二光電二極管300包括:第二深阱301、第二陽極303和第二陰極305。第二深阱301位于半導(dǎo)體襯底100中，且具有第二摻雜類型。第二深阱301和半導(dǎo)體襯底100的交界處形成第三PN結(jié)PN3。第二陽極303與半導(dǎo)體襯底100接觸，第二陰極305與第二深阱301接觸。在本發(fā)明實(shí)施例中，第一深阱201為輕摻雜η阱，第三阱203為輕摻雜P阱，第二深阱301為輕摻雜P阱。由于阱摻雜濃度越小，PN結(jié)厚度越大，產(chǎn)生的光電流越大。故通過設(shè)置輕摻雜的第一深阱和第二深阱可以增加ΡΝ2結(jié)和ΡΝ3結(jié)的厚度，提高二極管的靈敏度。優(yōu)選地，第一深阱201和第二深阱301的結(jié)深可以相同，從而可以通過同一塊掩模板制作第一深阱201和第二深阱301，以減少制作過程所需掩模板的數(shù)量，降低制造成本；可選的，第一深阱201和第二深阱301的結(jié)深可以根據(jù)實(shí)際需要而不同。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的組合光電二極管，不需要精確控制兩個(gè)深阱的結(jié)深，從而降低了電路對兩個(gè)光電二極管的光電流做差的系數(shù)配比難度。在本發(fā)明實(shí)施例中，第一陽極205、第一陰極207、第二陽極303以及第二陰極305均位于半導(dǎo)體襯底100的第一表面，并且，第一陽極205與半導(dǎo)體襯底100接觸處形成有第一摻雜區(qū)501，第一陰極207與第一深阱201和第三阱203接觸處分別形成有第二摻雜區(qū)502和第三摻雜區(qū)503，第二陽極303與半導(dǎo)體襯底100接觸處形成有第四摻雜區(qū)504，第二陰極305與第二深阱301接觸處形成有第五摻雜區(qū)505，第一深阱201和第二深阱301之間形成有第六摻雜區(qū)506。其中，第一摻雜區(qū)501、第三摻雜區(qū)503、第四摻雜區(qū)504、第五摻雜區(qū)505205分別用于形成第一陽極205、第一陰極207、第二陽極303、第二陰極305的接觸；第二摻雜區(qū)502用于形成第一深阱201的接觸。各摻雜區(qū)的目的均在于減小接觸電阻。各摻雜區(qū)的摻雜類型與其所處襯底區(qū)域的摻雜類型相同，由于本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體襯底100為P型襯底，故各摻雜區(qū)的摻雜類型可以如下:第一摻雜區(qū)501、第三摻雜區(qū)503、第四摻雜區(qū)504、第六摻雜區(qū)506為P型重?fù)诫s,第二摻雜區(qū)502、第五摻雜區(qū)505為η型重?fù)诫s。通過高濃度摻雜可以進(jìn)一步減小接觸電阻。在本發(fā)明實(shí)施例中，半導(dǎo)體襯底100的第一表面上形成有圖案化的布線層600,用于覆蓋第一陽極205、第一陰極207、第二陽極303和第二陰極305區(qū)域并為其提供接觸。根據(jù)本領(lǐng)域公知的設(shè)計(jì)，布線層600可以包括多層金屬層，如圖1所示，本實(shí)施例中布線層600包括第一金屬層601、第二金屬層602和第三金屬層603,金屬層的材料可以是任何導(dǎo)電性能良好的金屬，例如Al。其中，位于布線層600下層的第一金屬層601和第二金屬層602用于形成多個(gè)通孔604，各通孔604分別對應(yīng)位于第一陽極205、第一陰極207、第二陽極303和第二陰極305之上，通孔604中填充金屬以形成接觸，即相當(dāng)于各個(gè)陽極或陰極分別從其對應(yīng)通孔中引出；位于布線層600上層的第三金屬層603為遮光層。由于本發(fā)明實(shí)施例的組合光電二極管用于傳感器的感光元件，為了使二極管感光，需要對傳感器采用透明封裝。但是透明封裝使得光線在照射到二極管的同時(shí)也照射到模擬電路上，導(dǎo)致器件性能(如暗電流、閾值電壓等器件特征參數(shù))變化，因此需要對模擬電路部分進(jìn)行遮光處理。本發(fā)明實(shí)施例采用金屬層作為遮光層，而在二極管的感光面上不覆蓋遮光層。在本發(fā)明實(shí)施例中，布線層600上形成有鈍化層605，以對組合光電二極管器件形成保護(hù)層。在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，鈍化層605在第一光電二極管200和第二光電二極管300的感光面上分別設(shè)置有窗口，以使更多的光線照射到感光面上，達(dá)到提高組合光電二極管靈敏度的目的。其中，所述感光面是指光電二極管暴露在半導(dǎo)體襯底100的第一表面用于接收外界光線的部分，如圖1所示，第一光電二極管200的第三阱203以及第二光電二極管300的第二深阱301暴露的部分即為該組合光電二極管的感光面。在感光面上設(shè)置窗口是指，采用開窗技術(shù)(OPTICAL WINDOW MODULE)，將組合光電二極管感光面上的鈍化層去除，例如通過干法刻蝕去除頓化層，從而提高組合光電二極管接收光線的能力。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，組合光電二極管器件表面可以包括抗反射層606，抗反射層606的材料可以為Si02、Si3N4、Si02、Si3N4中的一種或多種的組合。通過覆蓋于器件表面的抗反射層606，既可以實(shí)現(xiàn)器件與外界環(huán)境的隔離，又可以降低特定波段光線的反射。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的組合光電二極管，可以利用現(xiàn)有的CMOS工藝制得，具有工序簡單、易于制作、成本較低的優(yōu)點(diǎn)。下面結(jié)合圖2描述本發(fā)明實(shí)施例提供的組合光電二極管的工作原理，圖2為本發(fā)明實(shí)施例的組合光電二極管的光譜響應(yīng)曲線。圖2中的曲線I1、12、13分別為第一光電二極管200的光譜響應(yīng)曲線、第二光電二極管300的光譜響應(yīng)曲線、人眼光譜響應(yīng)曲線。當(dāng)光線照射到第一光電二極管200的感光面上，PNl結(jié)及其一個(gè)擴(kuò)散長度內(nèi)產(chǎn)生的光生載流子均因PNl結(jié)的短接而再結(jié)合，對第一光電二極管200的光電流沒有貢獻(xiàn)。恰好波長較短的藍(lán)光和綠光在PNl結(jié)的光電響應(yīng)較強(qiáng)，故產(chǎn)生的光生載流子對第一光電二極管200光電流沒有貢獻(xiàn)。如圖2中曲線Il所示，波長較短的藍(lán)光和綠光的響應(yīng)峰值很小。與此同時(shí)，波長較長的紅光及紅外光在PN2結(jié)處產(chǎn)生較強(qiáng)的光電效應(yīng)，由此產(chǎn)生的光電流表現(xiàn)為第一光電二極管200的光電流。如圖2中曲線Il所示，波長較長的紅光及紅外光的響應(yīng)峰值較大。當(dāng)光線照射到第二光電二極管300的感光面上，PN3結(jié)及其一個(gè)擴(kuò)散長度內(nèi)產(chǎn)生的光生載流子在內(nèi)電場及反向偏壓的作用下形成第二光電二極管300的光電流。由于PN3結(jié)上方并無類似于PNl結(jié)的結(jié)構(gòu)，所以藍(lán)光和綠光在第二光電二極管300的第二深阱301較淺的區(qū)域產(chǎn)生的光生載流子對光電流仍有貢獻(xiàn)。如圖2中曲線12所示，波長較短的藍(lán)光和綠光的響應(yīng)峰值較之曲線Il高。由于PN3結(jié)本身較深，故對紅光及紅外光的響應(yīng)較強(qiáng)。本實(shí)施例中PN2結(jié)和PN3結(jié)的結(jié)深相同，但是由于PN3結(jié)上方無PNl結(jié)短接，故如圖2所示，曲線12較曲線Il在近紅外的響應(yīng)更高。PNl結(jié)短接，使得結(jié)PNl下方一個(gè)擴(kuò)散長度內(nèi)的光生載流子再結(jié)合，不對光電流產(chǎn)生貢獻(xiàn)；而第二光電二極管300無此結(jié)構(gòu)，因此光線在PN3結(jié)上方區(qū)域產(chǎn)生的部分光生載流子會在PN3結(jié)的電場作用下流動(dòng)，成為第二光電二極管300光電流的組成部分。表現(xiàn)為第二光電二極管300具有更大的紅光和紅外光響應(yīng)。本發(fā)明實(shí)施例另一方面提供一種環(huán)境光傳感器，包括:根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例第一方面的的組合光電二極管、第一放大電路、第二放大電路以及減法器。當(dāng)?shù)谝还怆姸O管200和第二光電二極管300的光譜響應(yīng)曲線(如圖2中曲線Il和12所示)確定后，通過電路對兩個(gè)二極管的光電流進(jìn)行放大以及系數(shù)配比，以濾除人眼所感知不到的紅外光，從而獲得接近人眼特性的光譜響應(yīng)曲線，最終實(shí)現(xiàn)類人眼特性。具體地，第一放大電路的輸入端與第一光電二極管200的第一陽極205和第一陰極207連接,第二放大電路的輸入端與所第二光電二極管300的第二陽極303和第二陰極305連接，并且第一放大電路、第二放大電路的輸出端分別與減法器連接第一放大電路將第一光電二極管200的光電流I2tltl放大α倍，第二放大電路將第二光電二極管300的光電流I.放大β倍，放大后兩個(gè)光電二極管的輸出光電流對紅外光的響應(yīng)相同，然后經(jīng)過減法器，總輸出光電流Itj = β I.-α I.，從而實(shí)現(xiàn)類人眼特性。本發(fā)明提供一種組合光電二極管及由其構(gòu)成的環(huán)境光傳感器，該組合光電二極管通過利用PN結(jié)的短接改變光電二極管響應(yīng)光譜的方式，獲得接近人眼特性的光譜響應(yīng)曲線，最終實(shí)現(xiàn)類人眼特性。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的組合光電二極管不需要對結(jié)深進(jìn)行精確控制，從而降低了配比實(shí)驗(yàn)的難度。此外，該組合光電二極管具有工序簡單、易于制備、成本較低的優(yōu)點(diǎn)。在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管以及示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種組合光電二極管，其特征在于，包括: 半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底具有第一摻雜類型； 第一光電二極管，包括: 第一深阱，所述第一深阱位于所述半導(dǎo)體襯底中，且具有第二摻雜類型， 第三阱，所述第三阱位于所述半導(dǎo)體襯底中所述第一深阱的上方，具有第一摻雜類型，所述第三阱的結(jié)深和表面積分別小于所述第一深阱的結(jié)深和表面積，所述第三阱和所述第一深阱的交界處形成第一 PN結(jié)，所述第一深阱和所述半導(dǎo)體襯底的交界處形成第二 PN結(jié)，第一陽極，所述第一陽極與所述半導(dǎo)體襯底接觸， 第一陰極，所述第一陰極與所述第一深阱和所述第三阱接觸；和第二光電二極管，包括: 第二深阱，所述第二深阱位于所述半導(dǎo)體襯底中，且具有第二摻雜類型，所述第二深阱和所述半導(dǎo)體襯底的交界處形成第三PN結(jié)， 第二陽極，所述第二陽極與所述半導(dǎo)體襯底接觸， 第二陰極，所述第二陰極與所述第二深阱接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的一種組合光電二極管，其特征在于，所述第一陽極與所述半導(dǎo)體襯底接觸處形成有第一摻雜區(qū)，所述第一陰極與所述第一深阱和所述第三阱接觸處分別形成有第二摻雜區(qū)和第三摻雜區(qū)，所述第二陽極與所述半導(dǎo)體襯底接觸處形成有第四摻雜區(qū)，所述第二陰極與所述第二深阱接觸處形成有第五摻雜區(qū)，所述第一深阱和第二深阱之間形成有第六摻雜區(qū)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種組合光電二極管，其特征在于，所述第一、第三、第四、第六摻雜區(qū)為第一類型重?fù)诫s，所述第二、第五摻雜區(qū)為第二類型重?fù)诫s。
4.如權(quán)利要求1所述的一種組合光電二極管，其特征在于，所述第一深阱和第二深阱均為輕摻雜深阱。
5.如權(quán)利要求3所述的一種組合光電二極管，其特征在于，所述第一摻雜類型為P型，所述第二摻雜類型為η型。
6.如權(quán)利要求1所述的一種組合光電二極管，其特征在于，所述第一深阱和第二深阱的結(jié)深相同。
7.如權(quán)利要求1所述的一種組合光電二極管，其特征在于，所述第一陽極、第一陰極、第二陽極、第二陰極位于所述半導(dǎo)體襯底的第一表面，且所述半導(dǎo)體襯底的第一表面上形成有圖案化的布線層，覆蓋所述第一陽極、第一陰極、第二陽極和第二陰極區(qū)域并為其提供接觸。
8.如權(quán)利要求7所述的一種組合光電二極管，其特征在于，所述布線層中設(shè)置有多個(gè)通孔，所述第一陽極、第一陰極、第二陽極和第二陰極分別從所述多個(gè)通孔引出。
9.如權(quán)利要求7所述的一種組合光電二極管，其特征在于，所述布線層上形成有鈍化層。
10.如權(quán)利要求9所述的一種組合光電二極管，其特征在于，所述鈍化層在所述第一光電二極管和第二光電二極管的感光面上分別設(shè)置有窗口。
11.如權(quán)利要求7所述的一種組合光電二極管，其特征在于，所述器件表面形成有抗反射層。
12.—種環(huán)境光傳感器,其特征在于,包括: 組合光電二極管，所述組合光電二極管為權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的組合光電二極管； 第一放大電路，所述第一放大電路的輸入端與所述第一光電二極管的第一陽極和第一陰極連接，用于對所述第一光電二極管的光電流進(jìn)行放大； 第二放大電路，所述第二放大電路的輸入端與所述第二光電二極管的第二陽極和第二陰極連接，用于對所述第二光電二極管的光電流進(jìn)行放大； 減法器，與所述第一放大電路和所述第二放大電路的輸出端連接，用于對放大后的光電流做減法計(jì)算。
全文摘要
本發(fā)明提供一種組合光電二極管，包括具有第一摻雜類型的半導(dǎo)體襯底；第一光電二極管，包括第一深阱，位于半導(dǎo)體襯底中且具有第二摻雜類型，第三阱，位于半導(dǎo)體襯底中第一深阱的上方，具有第一摻雜類型，第三阱的結(jié)深和表面積分別小于第一深阱的結(jié)深和表面積，第三阱和第一深阱的交界處形成第一PN結(jié)，第一深阱和半導(dǎo)體襯底的交界處形成第二PN結(jié)，與半導(dǎo)體襯底接觸的第一陽極，與第一深阱和第三阱接觸的第一陰極；和第二光電二極管，包括第二深阱，位于半導(dǎo)體襯底中，且具有第二摻雜類型，第二深阱和半導(dǎo)體襯底的交界處形成第三PN結(jié)，與半導(dǎo)體襯底接觸的第二陽極，與第二深阱接觸的第二陰極。該組合光電二極管可以實(shí)現(xiàn)人眼感光特性。
文檔編號H01L27/146GK103187473SQ20111045386
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者邵光云, 汪立, 傅璟軍, 胡文革 申請人:比亞迪股份有限公司